Przyczajone czarne dziury w centrach galaktyk

Wizja artystyczna przedstawiająca obłok gazu wirujący wokół czarnej dziury. Źródło: NAOJ

Astronomowie odkryli niewidoczną czarną dziurę, dostrzegając jej wpływ na obłok gazu międzygwiezdnego. Czarna dziura o masie pośredniej jest jedną z ponad 100 milionów spokojnych czarnych dziur, które przemieszczają się po naszej galaktyce. Wyniki badań pozwolą naukowcom opracować nową metodę poszukiwania ukrytych czarnych dziur i pomóc nam zrozumieć procesy ich wzrostu i ewolucji.

Czarne dziury to obiekty o tak silnej grawitacji, że nic, włącznie ze światłem, nie jest w stanie jej uciec, jeżeli wpadnie za tak zwany horyzont zdarzeń. Z uwagi na fakt, że czarne dziury nie emitują światła, astronomowie muszą wnioskować o ich obecności na podstawie wpływu ich grawitacji na inne obiekty. Czarne dziury charakteryzują się masą od około 5 mas Słońca do milionów mas Słońca. Astronomowie uważają, że małe czarne dziury łączą się ze sobą i stopniowo przeistaczają się w większe, ale jak na razie nie udało się odkryć żadnej czarnej dziury o masie pośredniej, rzędu setek lub tysięcy mas słońca.

Zespół badawczy kierowany przez Shunya Takekawa z NAOJ zauważył obłok gazowy HCN-0.009-0.044 osobliwie poruszający się wokół centrum galaktyki odległej o 25 000 lat świetlnych od Ziemi w kierunku gwiazdozbioru Strzelca. Badacze wykorzystali obserwatorium ALMA (Atacama Large Milimeter/submilimeter Array) do wykonania wysokiej rozdzielczości obserwacji obłoku i odkryli, że wiruje on wokół masywnego, aczkolwiek niewidocznego, obiektu.

Takekawa mówi, że “szczegółowa analiza kinetyczna pozwoliła odkryć, że potężna masa rzędu 30 000 mas słońca, skoncentrowana jest na obszarze dużo mniejszym od Układu Słonecznego. Fakt ten oraz brak obserwowanego obiektu w tym miejscu mocno przemawiają za tym, że odkryliśmy czarną dziurę o masie pośredniej. Analizując inne nietypowo zachowujące się obłoki, mamy nadzieję odkryć więcej takich spokojnych czarnych dziur”.

Tomoharu Oka, profesor na Uniwersytecie Keio oraz jeden z liderów zespołu dodaje: “Ważne jest także to, że ta czarna dziura o masie pośredniej odkryta została zaledwie 20 lat świetlnych od supermasywnej czarnej dziury w centrum galaktyki. W przyszłości, opadnie ona na swoją supermasywną sąsiadkę, tak jak obecnie opada na nią gaz.

Wyniki zostały opublikowane przez Takekawa i innych w artykule “Indication of Another Intermediate-mass Black Hole in the Galactic Center”, który ukazał się w periodyku Astrophysical Journal Letters w dniu 20 stycznia 2019 roku.

Źródło: NINS

Artykuł naukowy: http://dx.doi.org/10.3847/2041-8213/aafb07